Sürdürülebilir ve yenilikçi bir teknoloji uygulaması ile bisküvi pişirme prosesi geliştirilmesi

Abstract

Avrupa Birliği fosil yakıt tüketimini azaltmak amacıyla karbon ayak izi vergisi gibi birtakım kriterler belirlemekte, bu hedeflerini ticari ilişkilerde bulunduğu ülkelere de yayarak fosil yakıt temelli ekonomik modeli değiştirmeyi amaçlamaktadır. Geleneksel uygulamalarda kullanılan fosil yakıtların çevreye verdiği zarar göz önüne alındığında yenilikçi ve sürdürülebilir teknolojilerin bisküvi pişirme prosesinde kullanılması ve bu bağlamda bir pişirme prosesi geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu nedenle, bu tez çalışması kapsamında yenilikçi ve yeşil bir teknoloji olan kızılötesi teknolojisiyle bisküvi pişirme prosesinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bisküviler konvansiyonel bir sistemde 200 °C'de 570 s, 220 °C'de 450 s; laboratuvar ölçekli bir kızılötesi sistemde 220 °C kızılötesi kaynak sıcaklığında 1380 s, 270 °C'de 540 s ve 285 °C'de 450 s pişirme işlemine tabii tutulmuş, ısıl çiftler ile pişirme sürecinde sıcaklık ölçümleri kaydedilmiştir. Bisküvilerde renk, nem, tekstür ve kabarma miktarı analizleri ile kızılötesi uygulamanın kalite özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Ayrıca Comsol Çoklufizik V6.2 yazılımıyla matematiksel modelleme çalışmaları yapılmış, ürün sıcaklık değişim sonuçları kapsamında model doğrulama çalışmaları gerçekleştirilmiş ve doğrulanan model kullanılarak endüstriyel prosese yönelik kızılötesi tünel sistem tasarımı yapılmıştır. Laboratuvar ölçekli kızılötesi sistemde 270 ve 285 °C kızılötesi kaynak sıcaklıklarında pişirilen bisküvilerin geleneksel pişirmeye yakın kalite sonuçları verdiği saptanmıştır. Zaman ve enerji tasarrufu da dikkate alınarak endüstriyel sistem tasarımı için en uygun kaynak sıcaklığı olarak 285 °C belirlenmiştir. Tünel sistem tasarımında kızılötesi kaynak sayısının da artmasıyla etkin bir ısınma sağlanmış ve proses süresi yarıya indirilmiştir. Deneysel çalışmalar ve matematiksel model çalışmaları ile kızılötesi pişirme işleminin bisküvi pişirme prosesine uygulanabilir ve entegre edilebilir olduğu tez çalışması kapsamında gösterilmiştir.